励磁系统试验方案(DOC)

习水电厂#3发电机励磁调节系统改造投运

试验方案

批准：

审定

审核：

编制：

二〇一三年十一月七日

一、概况

习水电厂#3发电机励磁调节系统运行多年，元器件老化严重，故障频繁，运行不可靠，给机组及电网安全运行带来严重威胁，经厂部批准决定进行改造，将原ABB公司生产的ABB UNITROL-F 励磁调节设备改造为南瑞科技公司生产的NES-5100励磁调节设备，该工程于2013年11月3日开工，现已安装结束，准备进入调试阶段，为保证调试工作的顺利开展，特编制本调试方案。二、编制依据

试验遵循以下规范但不限于：

发电机励磁系统调度管理规程DL 279-2012-T。

发电机励磁系统及装置安装、验收规程DLT 490-2011。

大型汽轮发电机励磁系统技术条件DLT 843-2010。

三、组织措施

1、领导小组：

组长：邓先进

副组长：刘志刚雷涛

成员：丁明奎邹彬美韦金鹏杨廷模班平胡猛

职责：负责#3发电机励磁调节系统调试工作的整体协调及指

导。

2、试验实施组

组长：雷涛

副组长：杨廷模

成员：李时国杨恩华宋力刘杰运行当班值长

职责：负责#3发电机励磁调节系统的整体调试操作、记录等工作。

3、安全保障组

组长：杨冬

成员：胡猛李晓伶谭刚

职责：负责检查#3发电机励磁调节系统调试期间安全措施的执行情况。

四、调试步骤

㈠静态试验

1．外围回路检查

励磁调节装置及可控硅整流柜等装置接线无误，符合设计要求。2．设备通电前检查

通电前，励磁调节装置及其它设备作外观、机械结构、插件、

元件检查。无任何异常，应符合通电条件。

3．小电流试验

如图：

1）用调压器在可控硅整流桥交流开关处加电压（100V），在直流开关处加滑动变阻器作为负载，使得流过负载的电流大于2A。2）投入调节器电源，按就地开机按钮，通过增、减磁，观察工控机显示触发角度、转子电压、转子电流与示波器是否一致。4．模拟量测量校验

⑴用三相保护校验仪输出电压电流，模拟发电机励磁PT 、保护及测量用PT 、发电机定子CT 、发电机转子CT 、同步变压器二次侧输入，观察工控机和信息窗定子电流，转子电流是否各为100%。

注意：加入电压最大值不能超过150V ，电流最大值不能超过5A。电流需形成回路，谨防电压电流倒送。加入定子电压、定子电流的二次额定值，观察主界面“定子”控件中检测到的定子电压值为100% ，PT2 电压值为100% ，正序定子电压值为100% ，负序定子电压值近似为0% ，定子电流值为100% ，正序定子电流值为100% ，负序定子电流值近似为0% 。当电压、电流相位角为0 度时，有功值为额定视在值，无功值近似为0 ；当电压、电流相位角为90 度时，有功值近似为0 ，无功值为额定视在功率。

⑵开关量与输入、输出端子校验

通过开关量输入端子模拟各量加入，观察工控机开关量窗输入量与之相对应的灯是是否点亮，开关量板的输入灯是否与之相对应。

模拟各种输出的状态，使输出继电器动作，观察工控机开关量窗输出量与之相对应的灯是否点亮，开关量板的输出灯是否与之相对应，各输出结点动作是否正常，远方收到的信号是否正确。5．励磁调节装置功能模拟

1）定载给定值上下限检查

在工控机设置窗设置为电压闭环或电流闭环，通过增、减磁，观察电压给定值或电流给定值是否与参数窗电压给定或是电流给定的最大值或最小值相对应。

2）负载给定值上下限检查

人为模拟主开关闭合或加机端电压定子电流使有功、无功有一定值，在工控机设置窗设置为电压闭环或电流闭环。通过增、减磁，观察电压给定或电流给定是否与参数窗负载电压或负载电流的最大值或最小值相对应。

3）双通道通讯与双机切换功能试验

在两柜正常输出的前提下，观察工控机主控窗主/从套输出角度（限幅范围内）相同，通过与增、减磁，观察从套的角度是否跟踪主套（限幅范围内），按主板切换按钮切换主/从套，观察示波器输出波形应无扰动（在空载状态下全程跟踪，在负载状态下只跟踪负载额定角与空载额定角之间）。

4）PT断线模拟

将调节器A套置主，断开励磁PT一相，装置自动切换至B 柜，主机板和开关量板故障灯亮，工控机显示A套故障，报警窗

显示PT断线，PT断线输出继电器动作。

调节B柜操作与A柜相同。

5）逆变模拟试验

在空载状态下（没有有功、无功和主开关信号），使输出有一定电压值，按装置面板上就地逆变按钮，主控窗界面触发角变为120°，输出电压变为0。

6）过、欠励模拟试验

调节定子电流，当工控机显示有功、无功达到限制给定值时，工控窗显示限制，报警窗显示过励或欠励限制，相对应继电器输出动作。

㈡空载试验

1、试验条件：

⑴励磁调节系统静态试验正常。

⑵发变组保护已正常投入。

⑶发变组处于冷备用状态，213开关，2131、2132刀闸及630甲/乙开关、615开关在断开位置，将励磁专用PT、保护及测量用PT、匝间保护PT小车推至工作位置，各PT二次空开合好。

⑷发电机冲转至3000r/min。

2、试验步骤：

2.1零起升压试验

励磁调节装置置“电压闭环”方式，集控室按下励磁投入按钮，发电机自动建压5%Ufn，然后由集控室增磁按钮将机端电压升至100%Ufn。

2.2阶跃响应试验

2.2.1机端电压阶跃试验是通过在电压给定上叠加阶跃量来实现的，目的是为了校验当前电压闭环的PID 参数，是否满足机组动态特性的要求。励磁调节装置切至“电压闭环”方式，通过“就地增磁”、“就地减磁”按钮，在80%Ufn、100%Ufn时通过计算机键入命令，做±10%Ufn阶跃响应试验，观察调节性能，整定PID参数。（阶跃响应先在5%下做，最终在10%下做。）2.2.2转子电流阶跃试验的目的通过多次的阶跃试验，确定最终的转子电流PID 参数。分别将A、B套调节器控制方式置“电流闭环”。设置阶跃量为5% 额定转子电流，观察并评价动态响应特性，动态响应特性应以无超调为标准。做实验时先做下阶跃，再做上阶跃，先下后上。